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Category: Actualités générales

[Publication] Dopage de nanocristaux semi-conducteurs

Le dopage de nanocristaux semi-conducteurs présente un fort intérêt, non seulement pour développer les propriétés d’émission optique des nanocristaux, mais aussi pour la plasmonique proche infrarouge.

Dans le cadre d’une étude sur l’insertion de dopants dans le silicium à l’échelle nanométrique, nos chercheurs ont étudié les propriétés structurales, vibrationnelles et optiques de couches minces de SiO1.5 contenant du phosphore.

Pour des teneurs en phosphore (P) supérieures à 3 % atomique, les caractérisations par microscopie électronique à transmission à haute résolution révèlent la présence de nanocristaux de SiP2 de forme sphérique cristallisant dans une structure orthorhombique et de nano-objets épitaxiés sur le substrat de silicium.

Les caractérisations par spectroscopie de perte d'énergie d’électrons permettent de déterminer l'emplacement exact des atomes de P et de Si.

Les propriétés vibrationnelles déterminées par spectroscopie Raman sont en parfait accord avec les calculs basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité des modes de vibration de l'alliage SiP2.

Enfin, l'extinction des propriétés de photoluminescence des nano-objets de silicium avec une teneur croissante en P est expliquée en lien avec les mesures structurales et chimiques à l’échelle.


Titre : Formation of SiP2 Nanocrystals Embedded in SiO2 from Phosphorus-rich SiO1.5 Thin Films

Auteurs : Sébastien Geiskopf, Mathieu Stoffel, Xavier Devaux, Erwan Andre, Cédric Carteret, Alexandre Bouché, Michel Vergnat, Hervé Rinnert

Nom de la revue : The Journal of Physical Chemistry C

Date de parution : Septembre 2020

Lien : https://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b11416

Légende de l'image : (a) Image de microscopie électronique à haute résolution d'un film mince de SiO1.5 contenant 10% d'atomes de phosphore. (b) Image STEM−HAADF de l'interface avec le substrat de Si. (c) Transformée de Fourier de la zone délimitée par la ligne rouge en (a).